Bài tập 1: Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′ có đáy là tam giác vuông cân AC=BC=3a, hình chiếu vuông góc của B′lên mặt đáy trùng với trọng tâm tam giác ABC, mặt phẳng (ABB′A′) tạo với mặt phẳng (ABC) một góc 60∘. Thể tích khối lăng trụ đã cho là:
A. 9a3√68 B. 9a3√64 C. 3a3√64 D. 9a34 |
Lời giải chi tiết
Dựng CI⊥AB⇒I là trung điểm của AB.
Ta có: (B′GI)⊥AB⇒^B′IG=60∘.
Lại có: CI=12AB=3a√22⇒GI=a√22
⇒B′G=GItan60∘=a√62
VABC.A′B′C′=B′G.SABC=a√62.9a22=9a3√64.Chọn B.
Bài tập 2: Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′ có đáy là tam giác đều cạnh a, hình chiếu vuông góc của B′ lên mặt phẳng đáy trùng với trung điểm H của cạnh AB, góc giữa mặt phẳng (BCC′B′) và mặt phẳng đáy bằng 60∘. Thể tích khối lăng trụ đã cho là:
A. 3a3√38 B. 9a3√316 C. 3a3√616 D. 3a3√316 |
Lời giải chi tiết
Kẻ HK⊥BC⇒BC⊥(B′HK)⇒^B′KH=60∘.
Ta có: HK=HBsin60∘=a√34⇒B′H=HKtan60∘=3a4
VABC.A′B′C′=B′H.SABC=3a4.a2√34=3a3√316.
Chọn D.
Bài tập 3: Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′ có đáy là tam giác đều cạnh a. Hình chiếu vuông góc của A′trên mặt phẳng (ABC) là trùng với trọng tâm tam giác ABC, góc giữa đường thẳng AA′ và mặt phẳng đáy (ABC) bằng 30∘. Thể tích khối lăng trụ ABC.A′B′C′ là:
A. a3√34 B. a3√316 C. 5a3√312 D. a3√312 |
Lời giải chi tiết
Gọi H là trọng tâm tam giác đều ABC và M là trung điểm của BC.
Ta có: AM=a√32⇒AH=23AM=a√33
Khi đó: A′H=HAtan30∘=a3,SABC=a2√34
Do vậy: VABC.A′B′C′=SABC.A′H=a3√312
Chọn D.
Bài tập 4: Cho lăng trụ ABC.A′B′C′ có đáy là tam giác đều cạnh 4a. Hình chiếu của A′ trên mặt phẳng (ABC) là điểm H thuộc cạnh AB sao cho HB=3HA. Góc tạo bởi đường thẳng A′C và mặt đáy bằng 30∘. Thể tích khối lăng trụ ABC.A′B′C′ là:
A. 4a3√13 B. a3√138 C. a3√134 D. a3√13 |
Lời giải chi tiết
Ta có: HB=3a;HA=a.Gọi E là trung điểm của AB.
Ta có: CE=(4a)√32=2a√3
⇒CH2=HA2+AC2−2HA.ACcos60∘=13a2
Hoặc CH=√CE2+HE2=a√13
⇒A′H=CHtan30∘=a√13√3;SABC=4a2√3
Khi đó VABC.A′B′C′=SABC.A′H=4a3√13
Chọn A.
Bài tập 5: Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′ có đáy ABC là tam giác vuông cân tại C có AC=BC=2a,hình chiếu vuông góc của A′lên mặt đáy trùng với trung điểm của AB. Biết khoảng cách giữa 2 đường thẳng A′Cvà AB bằng 2a√3. Thể tích khối lăng trụ ABC.A′B′C′ là:
A. 4a3√2 B. 8a3 C. 4a3 D. 2a3 |
Lời giải chi tiết
Gọi H là trung điểm của AB⇒CH=a√2
Khi đó ta có: {CH⊥ABAB⊥A′H⇒AB⊥(A′HC)
Dựng HK⊥A′C⇒d(A′C;AB)=HK
Mặt khác 1HK=1AH2+1HC2⇒A′H=2a
Do vậy VABC.A′B′C′=A′H.SABC=4a3. Chọn C.
Bài tập 6: Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′ có đáy là tam giác đều cạnh a. Gọi M là trung điểm của AB, tam giác C′MC cân tại C′ và thuộc mặt phẳng vuông góc với đáy. Đường thẳng AC′ tạo với đáy góc 60∘. Thể tích khối lăng trụ là:
A. 3a3√716 B. a3√2116 C. 3a3√316 D. a3√214 |
Lời giải chi tiết
Ta có: CM=a√32,SABC=a2√34
Gọi H là trung điểm của CM suy ra C′H⊥CM.
Mặt khác có (C′MC)⊥(ABC)⇒C′H⊥(ABC)
⇒^(AC′;(ABC))=^C′AH=60∘..
Lại có AH=√MH2+AM2=a√74.
Suy ra C′H=AHtan60∘=a√214.
Vậy VABC.A′B′C′=C′H.SABC=3a3√716. Chọn A.
Bài tập 7: Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′ có tam giác ABC vuông tại B, có AB=a,AC=2a. Tam giác A′AC cân tại A′ và thuộc mặt phẳng vuông góc với đáy. Mặt phẳng (A′AC) tạo với đáy một góc 45∘. Thể tích khối lăng trụ ABC.A′B′C′ là:
A. 2a3√3 B. a3√312 C. a3√36 D. a3√34 |
Lời giải chi tiết
Gọi H là trung điểm của AC khi đó AH⊥AC.
Mặt khác (A′AC)⊥(ABC).
Do đó A′H⊥(ABC). Dựng HK⊥BC
⇒(A′HK)⊥BC⇒^A′KH=45∘
Ta có: HK=AB2=a2⇒A′H=HK=a2
VABC.A′B′C′=A′H.SABC=a2.a2√32=a3√34
Chọn D.
Bài tập 8: Cho khối lăng trụ ABC.A′B′C′ có đáy là tam giác ABC vuông tại B có AB=BC=2a. Biết rằng hình chiếu của A′ lên mặt đáy trùng với trọng tâm tam giác ABC. Biết A′C=2a√143. Thể tích khối lăng trụ đã cho là:
A. 2a3 B. 4a3 C. 4a33 D. 8a3 |
Lời giải chi tiết
Gọi H là trọng tâm tam giác ABC. Gọi M là trung điểm của AB ta có: CM=√MB2+CB2=a√5
⇒CH=23a√5⇒A′H=√A′C2−CH2=2a
Do vậy VABC.A′B′C′=A′H.SABC=2a.(2a)22=4a3.
Chọn B.
Bài tập 9: Cho khối lăng trụ ABC.A′B′C′ có đáy là tam giác ABC đều cạnh 6a. Hình chiếu vuông góc của đỉnh A′ xuống mặt đáy thuộc cạnh AC sao cho HC=2HA. Biết khoảng cách từ C đến mặt phẳng (ABB′A′)bằng 9a2. Thể tích khối lăng trụ ABC.A′B′C′ là:
A. 18a3√3 B. 36a3√3 C. 54a3√3 D. 27a3√3 |
Lời giải chi tiết
Dựng HK⊥AC,HF⊥A′E⇒HF⊥(ABA′)
Ta có: d(C;(ABA′))=3d(H;(ABA′))=3HF=9a2
Lại có: HE=HAsin60∘=2asin60∘=a√3;HF=3a2.
Mặt khác: 1HE2+1A′H2=1HF2⇒A′H=3a.
Vậy VABC.A′B′C′=A′H.SABC=3a.(6a)2√34=27a3√3
Chọn D.
Bài tập 10: Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′ có đáy là tam giác đều cạnh a. Biết rằng hình chiếu vuông góc A′ xuống đáy trùng với trung điểm của AB và AC′=3a2. Thể tích khối lăng trụ đã cho là:
A. a34 B. a312 C. a3√34 D. a3√312 |
Lời giải chi tiết
Gọi H là trung điểm của AB⇒AH=a2.
Ta có: AB⊥A′H;AB⊥CH⇒C′H⊥AB
⇒AH2+HC′2=AC′2⇒HC′2=AC′2−AH2=2a2
⇒A′H=√HC′2−AC′2=a
VABC.A′B′C′=A′H.SABC=a.a2√34=a3√34. Chọn C.
Bài tập 11: Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′ biết C′.ABClà hình chóp tam giác đều có đường cao bằng h. Đường thẳng AA′tạo với đáy một góc 60∘. Thể tích khối lăng trụ đã cho tính theo h là:
A. h3√38 B. h3√34 C. 3h34 D. h3√32 |
Lời giải chi tiết
Gọi H là trọng tâm tam giác đều ABC.
Khi đó C′H⊥(ABC) và C′H=h.
Ta có: AA′//CC′ suy ra CC′tạo với đáy một góc 60∘
⇒^C′CH=60∘. Khi đó CHtan60∘=h⇒CH=h√3.
Đặt AB=a⇒CH=23.a√32=a√33=h√3⇒h=a.
Do đó VABC.A′B′C′=h3√34. Chọn B.
Bài tập 12: Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′có đáy là tam giác đều cạnh a. Hình chiếu vuông góc của A′ xuống đáy là trung điểm của AB. Biết khoảng cách từ A đến mặt phẳng (A′BC) bằng a√155. Thể tích khối lăng trụ ABC.A′B′C′ là:
A. 3a38 B. 3a34 C. a38 D. a3√38 |
Lời giải chi tiết
Gọi H là trung điểm của AB⇒A′H⊥(ABC)
Dựng HE⊥BC,HF⊥A′E.Khi đó d(H;(A′BC))=HF.
Mặt khác HE=HBsin^ABC=a2sin60∘=a√34.
Lại có d(A;(A′BC))=2d(H;(A′BC))=2HF=a√155
⇒HF=a√1510. Mặt khác: 1HF2=1HE2+1A′H2
⇒A′H=a√32⇒V=A′H.SABC=3a38. Chọn A.
Bài tập 13: Cho hình chóp hộp ABCD.A′B′C′D′ có đáy là hình chữ nhật có AB=3a,AD=4a
. Biết A′A=A′B=A′C=A′D và mặt phẳng (A′CD) tạo với đáy một góc 60∘. Thể tích khối hộp đã cho là: A. 4a3√3 B. 12a3√3 C. 8a3√3 D. 24a3√3 |
Lời giải chi tiết
Ta có A′A=A′B=A′C=A′D nên hình chiếu của A′xuống mặt đáy trùng với tâm H của hình chữ nhật ABCD. Dựng HK⊥CD.
Lại có A′H⊥CD⇒CD⊥(A′CD)
Do vậy ^((A′CD);(ABCD))=^A′KH=60∘.
Lại có HK=AD2=2⇒A′H=HKtan60∘=2a√3
Vậy VABCD.A′B′C′D′=A′H.SABCD=24a3√3. Chọn D.
Bài tập 14: Cho hình lăng trụ ABCD.A′B′C′D′ có đáy là hình thoi ABCD tâm O có AC=2a,BD=2a√3. Hình chiếu vuông góc của B′ xuống đáy trùng cới trung điểm của OB. Đường thẳng B′C tạo với đáy góc 45∘. Thể tích khối lăng trụ đã cho là:
A. 2a3√7. B. 2a3√3. C. 3a3√21. D. a3√21. |
Lời giải chi tiết
Gọi H là trung điểm của OB. Khi đó
OC=a,OH=a√32⇒CH=√OC2+OH2=a√72.
Ta có: ^(B′C;(ABC))=^B′CH=45∘
⇒B′H=CH=a√72
Lại có: SABCD=12AC.BD=2a2√3
⇒VABCD.A′B′C′D′=2a2√3.a√72=a3√21. Chọn D
Bài tập 15: Cho hình lăng trụ ABCD.A′B′C′D′ có đáy là hình vuông ABCD cạnh 6a. Hình chiếu vuông góc của A′xuống đáy trùng với trọng tâm tam giác ABD. Biết tam giác AA′C vuông tại A′. Thể tích khối lăng trụ ABCD.A′B′C′D′ là:
A. 72a3 B. 144a3 C. 72a3√3 D. 48a3 |
Lời giải chi tiết
Gọi G là trọng tâm tam giác ABD khi đó ta có:
GA=13AC. Mặt khác AC=6a√2.
Suy ra GA=2a√2,GC=4a√2. Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác ACA′ vuông tại A′có đường cao A′G nên ta có: A′G=√GA.GC=4a
⇒VABCD.A′B′C′D′=A′G.SABCD=144a3. Chọn B.
Bài tập 16: Cho lăng trụ ABCD.A′B′C′D′ có đáy ABCD là hình chữ nhật có AB=2a,AD=2a√3,hình chiếu vuông góc của A′ lên mặt phẳng (ABCD) trùng với tâm O của hình chữ nhật ABCD. Biết cạnh AA′ tạo với đáy một góc 60∘. Thể tích lăng trụ ABCD.A′B′C′D′ là:
A. 8a3 B. 12√3a3 C. 24a3 D. 8√3a3 |
Lời giải chi tiết
Ta có: ^(AA′;(ABCD))=^A′AO=60∘.
Mặt khác: AC=√AB2+BC2=4a⇒OA=2a
⇒OA′=OAtan60∘=2a√3
VABCD.A′B′C′D′=OA′.SABCD=2a√3.4a2√3=24a3
Chọn C.
.
TOÁN LỚP 12